Por más de un siglo, la industria, principalmente del autotransporte, ha requerido la utilización de combustibles para su operación y funcionamiento; ante ello, a lo largo de todo el siglo XX los grandes yacimientos de petróleo, aunado a los bajos costos, permitieron la elaboración de combustibles fósiles. No obstante, en las últimas décadas se ha acelerado la investigación y desarrollo de nuevas sustancias, biocombustibles, que generen menor daño a la atmósfera y contribuyan a desacelerar el calentamiento global.
Pese a que su fabricación no es nueva, las posibilidades de uso de los bioenergéticos o biocombustibles están siendo exploradas cada vez más, con la intención de comenzar a sustituir las gasolinas y diésel tradicionales derivados del petróleo.
Germán Buitrón Méndez, investigador del Instituto de Ingeniería de la UNAM, en la Unidad Juriquilla, Querétaro, acompañado por un grupo de científicos, trabaja en la recuperación de hidrógeno y metano a partir del mosto de las uvas y su cáscara, además del suero de la leche resultante de la industrialización del queso. Ambas industrias, queso y vino, son de las más representativas de este estado al centro del país.
“El efluente vitivinícola lo recogemos durante la vendimia (de junio a noviembre) entre Tequisquiapan y Ezequiel Montes, zona donde están concentradas las bodegas y viñedos, mientras que el resto del año obtenemos el suero de la leche para trabajar en el laboratorio y generar electricidad con el biogás”, resaltó Buitrón.
Ya colectados, los residuos se llevan al laboratorio del Instituto donde se procesan con microorganismos (bacterias y arqueas) en varios reactores y una planta piloto en un proceso en serie.
Buitrón explica que los efluentes vitivinícolas vienen con un pH ácido, lo que es ideal para iniciar el proceso en dos etapas: en la primera generan hidrógeno en condiciones ácidas en un reactor, y ácidos grasos volátiles. El material viene también con etanol, parte de éste se oxida y se forma ácido acético, propiónico, butírico e hidrógeno. Se cosecha el hidrógeno y los ácidos grasos se pasan al reactor productor de metano, en donde la materia orgánica ya está más fácilmente asimilable.
“En la etapa acidogénica, donde producimos hidrógeno, utilizamos bacterias que les gustan pH ácidos, que es como viene el efluente. En el reactor metanogénico están las arqueas, que también son microorganismos y les gusta el pH neutro. En el reactor podemos darles esas condiciones”, detalló.
El proceso de los microorganismos en los reactores está automatizado y controlado con un modelo matemático. El proceso del hidrógeno es más rápido y con pH ácido, mientras el del metano es más lento y con pH neutro. La aportación de Buitrón y su grupo fue automatizarlo y maximizar la producción de ambos gases.
Los expertos se dieron cuenta que en el primer reactor obtienen también ácidos grasos a muy alta concentración, y dentro de ellos hay unos ácidos de cadena media, como el caproico y caprílico, que tienen un valor agregado mucho mayor que los combustibles gaseosos. Para producir estos ácidos se necesitan ácido acético y etanol, los cuales están presentes en los efluentes vitivinícolas, porque los residuos se siguen fermentando.
“Tenemos la materia prima para formar estos dos ácidos grasos de cadena media que tienen un alto valor agregado”, indicó.
Por ahora, la propuesta de Buitrón y su grupo es utilizar los biocombustibles gaseosos en las propias productoras de vino y queso para hacerlas autosuficientes sin transportar muy lejos el biogás.
